微磨料水射流精密加工數(shù)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、微磨料水射流（Micro Abrasive Water Jet，MAWJ）技術(shù)是在傳統(tǒng)磨料水射流技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的一種全新的微加工技術(shù)。具有無熱影響區(qū)、切口質(zhì)量好、無污染、能量集中等優(yōu)點，特別適于有許多小幾何形狀的模具制造及表面加工，逐漸成為硬脆材料精密微細加工的重要基礎(chǔ)技術(shù)。但隨著現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)水射流機床數(shù)控系統(tǒng)兼容性差、功能不易擴展、人機界面不靈活等缺點日益顯現(xiàn)。
　　 本文對微磨料水射流精密加工的相關(guān)技術(shù)

2、進行了理論研究。詳細分析了微磨料水射流精密加工數(shù)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。為克服傳統(tǒng)水射流加工數(shù)控系統(tǒng)的固有缺陷，結(jié)合現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展方向，本文提出基于“IPC+PMAC”的主從分布式雙微處理器的微磨料水射流精密加工數(shù)控系統(tǒng)硬件體系控制方案，構(gòu)建了一套開放式運動控制系統(tǒng)。系統(tǒng)以IPC機為基礎(chǔ)，PMAC多軸運動控制器為核心，采用IPC機的總線與PMAC通訊，形成該系統(tǒng)的控制中心。系統(tǒng)選用松下伺服電機及配套驅(qū)動構(gòu)成半閉環(huán)的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，接收控制中

3、心的控制信號驅(qū)動數(shù)控執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)了系統(tǒng)的四軸聯(lián)動控制。
　　 本文通過對數(shù)控水射流加工機床軟件系統(tǒng)框架的分析，運用軟件工程的思想，完成數(shù)控系統(tǒng)軟件功能模塊的規(guī)劃。并選擇在實時性較強的Windows操作系統(tǒng)上基于VisualC++6.0模塊化的編程技術(shù)，實現(xiàn)了IPC與PMAC之間的通訊功能模塊和系統(tǒng)管理軟件中各功能模塊的設(shè)計與開發(fā)。利用PMAC自帶的通信驅(qū)動程序Pcomm32PRO實現(xiàn)了IPC與PMAC之間快速、穩(wěn)定的通信，從而

4、實現(xiàn)了對硬件的實時操作。同時在系統(tǒng)管理軟件的仿真模塊中分析設(shè)計了等弧長分割的軌跡仿真算法。該方法對圓弧進行擬合，算法簡單，容易實現(xiàn)?？梢愿鶕?jù)需求來劃分等分點，提高了運算效率。
　　 在完成數(shù)控系統(tǒng)的整體設(shè)計后，通過對系統(tǒng)控制參數(shù)進行合理的調(diào)試和設(shè)置來獲得了滿意的系統(tǒng)性能。在設(shè)計制作的四軸水射流數(shù)控機床模型上，對簡單零件G代碼進行了系統(tǒng)整體仿真運行測試實驗。實驗結(jié)果表明所開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)具有良好的實時性和開放性，基本滿足微磨料水射流